[发明专利]燃料喷射阀

说明书

技术水平

本发明涉及独立权利要求所述类型的一种燃料喷射阀。

用于直接将燃料喷入内燃机燃烧室中的燃料喷射阀通常或者被电磁操作或者被一个压电或磁致伸缩执行元件操作。

例如在DE 19626576A1中公开了一种可电磁操作的燃料喷射阀，其中，一个衔铁与一个可电激励的电磁线圈配合作用来进行电磁操作，并且该衔铁的行程通过一个阀针被传递到一个阀关闭体上。该阀关闭体与一个阀座面配合作用构成一个密封座。通过一个复位弹簧实现阀针以及阀关闭体的复位。

为了操作燃料喷射阀，在电磁线圈上施加一个激励电流，由此将衔铁吸入电磁线圈，并且通过使阀关闭体由阀座面抬起而打开燃料喷射阀。

由DE 19626576A1公开的燃料喷射阀的缺点特别是关闭时间相对长。在燃料喷射阀关闭时的延迟是由于在衔铁和电磁线圈铁心之间作用的粘附力以及在关断激励电流时磁场未立即衰减消失而造成的。因此，复位弹簧必须具有大的弹簧常数或者说大的偏压。为了实现短的关闭时间，复位力必须被确定得比为了相对于燃烧室压力密封所需的力大得多。这需要电子激励电路有大的功率。

由DE 19534445C2公开了一种用于内燃机的燃料喷射阀，它可被一个压电执行元件操作。该燃料喷射阀包括一个可在一个壳体中轴向移动的阀针，该阀针可由一个压电执行元件操作，并且被一个压簧保持在关闭位置。所述壳体具有一个中心孔，该压电执行元件被安置在其中，这样该执行元件又同心地包围阀针，并且借助于密封面相对于燃料压力密封。

为了操作燃料喷射阀，在压电执行元件上施加一个电压，该执行元件由此有一个长度变化，它被通过阀针传递到阀关闭体上，并且由此打开燃料喷射阀。

由DE 19534445C2公开的燃料喷射阀的缺点特别是加工费用高。压电执行元件的特点是对剪力的敏感性高，这样，这些部件的制造和装配复杂并且成本高。

此外，可压电或电磁操作的燃料喷射阀的缺点是，产生的噪声高，这是由于阀针在密封座上以及衔铁在铁心上的机械止挡造成的。此外要求行程调节。

本发明的优点

相比而言，具有独立权利要求所述特征的本发明燃料喷射阀的优点是，燃料的配量与轴向的阀针运动无关。确切地说，燃料被这样配量，即，通过一个电机使阀关闭体在封闭体上旋转来实现。

由于阀针的惯性、阀针在密封座上以及衔铁在铁心上的振动造成的公知的延迟效应和部分的配量不精确性由此被消除。此外产生的噪音很小，并且不要求进行行程调节。

通过在从属权利要求中列出的措施可以对独立权利要求给出的燃料喷射阀进行有利的进一步构造和改进。

对于可靠地调节阀关闭体相对于封闭体的角度所需的角度传感器可被实施为简单的、例如感应的构件，该角度传感器被安置在一个驱动轴上。

由于排流孔的大小和数量可以改变，阀关闭体可以通过简单方式来适应针对待配量的燃料量所提出的要求。所喷出燃料量的另外的调节可通过改变旋转速度实现。

阀关闭体以有利的方式由一种铁—和/或硅—和/或铜—铍—合金制成，它很硬并且具有良好的摩擦特性，这样封闭体和阀关闭体可以几乎没有无磨损、相互叠合地被旋转。除排流孔外，在最好是盘状的阀关闭体中此外还有利地设置了一个凹槽来用于重量平衡。

附图

在附图中简单示出了本发明的实施例，并且在以下的说明书部分中进一步说明。其中，

图1是本发明燃料喷射阀的一个实施例的轴向剖视图，

图2是图1所示本发明燃料喷射阀实施例的喷油侧端部的在图1中用II-II标明的剖视图。

实施例的描述

图1在一个轴向剖视图中示出了一个本发明燃料喷射阀1的实施例，该燃料喷射阀特别适合用于直接将燃料喷入未示出的混合压缩强迫点火内燃机的燃烧室中。

燃料喷射阀1包括作为操作装置的一个电机2，该电机例如可以由步进电机、鼠笼式电机(Kurzschlussmotor)、交流电机或频率控制(frequenzgesteuerter)的电机构成。在本实施例中电机2作为步进电机构成。电机2由一个作为转子的永久磁铁22和一个绕组24构成，所述转子具有多个磁极，它们绕中心孔23对称地安置并且极性交替。在装配燃料喷射阀1时，电机2作为成品件被装入一个套筒状阀壳体3中。

电机2驱动一个驱动轴4，它穿过电机2的中心孔23。该驱动轴4被安置在燃料喷射阀1的一个中心孔5中，并且通过导向元件6a、6b和6c被保持在中心位置上。